[发明专利]电石炉尾气制备天然气的方法和采用该方法的生产装置

权利要求书

1.一种电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于以电石炉尾气为原料，经过净化后送入甲烷化装置，将焦炉煤气送入所述甲烷化装置中，依靠原料气中的氢对原料气中的一氧化碳和二氧化碳进行甲烷化反应，生成甲烷，从甲烷化反应后的气体中分离出氮气，形成由甲烷组成的天然气。

2.如权利要求1所述的电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于依据参与甲烷化反应的H₂、CO和CO₂三者之间的比例要求，根据用作原料的电石炉尾气和焦炉煤气中H₂、CO和CO₂的含量，计算电石炉尾气和焦炉煤气之间的配比，使反应后气体中H₂、CO和CO₂的含量符合天热气的限定标准。

3.如权利要求2所述的电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于所述焦炉煤气的添加量采用使甲烷化后的气体中氢含量为0.25-0.8%时的添加量。

4.如权利要求3所述的电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于送入所述甲烷化装置的电石炉尾气和焦炉煤气采用经过净化处理的电石炉尾气和焦炉煤气。

5.如权利要求1、2、3或4所述的电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于所述电石炉尾气和焦炉煤气之间的体积比为1:11-13。

6.如权利要求5所述的电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于采用相互串联的四级或大于四级的甲烷化设备实现和完成所述的甲烷化反应，从最后一级甲烷化设备所排出的气体中引出与所述焦炉煤气等量的循环气体送入第一级甲烷化设备，将全部焦炉煤气送入第一级甲烷化设备，将所述电石炉尾气分送入第一级之后的各级甲烷化设备，所述第一级之后的各级甲烷化设备的电石炉尾气送入量相等。

7.如权利要求6所述的电石炉尾气制备天然气的方法，其特征在于通过设置在甲烷化设备后面的热交换器对经过所述甲烷化设备反应之后的气体进行降温，以适应后续工艺的要求，在最后一级甲烷化设备的热交换器后面设置氮分离装置，分离出气体中所含的氮。

8.一种采用权利要求1-7中任意一项权利要求所述方法的电石炉尾气制备天然气的生产装置，其特征在于包括前后顺序连接的甲烷化装置和氮分离装置，将电石炉尾气和焦炉煤气送入甲烷化装置中，依靠原料气中所含的H₂对体系内的CO和CO₂进行甲烷化反应，依靠原料气中的氢对原料气中的一氧化碳和二氧化碳进行甲烷化反应，所述氮分离装置设有天然气出口和氮气出口。

9.如权利要求8所述的电石炉尾气制备天然气的生产装置，其特征在于所述甲烷化装置由相互串联的四级或大于四级的甲烷化设备构成，所述最后一级甲烷化设备与第一级甲烷化设备之间的循环气体管道，所述循环气体管道上设有循环泵，从最后一级甲烷化设备引出与所述焦炉煤气等量的循环气体送入第一级甲烷化设备，全部的所述焦炉煤气送入第一级甲烷化设备，所述电石炉尾气分送入除第一级甲烷化设备之外的各级甲烷化设备，除第一级甲烷化设备之外的所述各级甲烷化设备的电石炉尾气送入量相等，所述电石炉尾气和所述焦炉煤气之间的体积比为1:11-13。

10.如权利要求9所述的电石炉尾气制备天然气的生产装置，其特征在于所述各级甲烷化设备后面均设有热交换器，所述循环气体管道与所述最后一级甲烷化设备的连接方式为所述循环气体管道的进口连接所述最后一级甲烷化设备后面所设的热交换器的出口，所述甲烷化装置的前面还设有电石炉尾气净化装置和焦炉煤气净化装置，所述电石炉尾气净化装置和所述焦炉煤气净化装置通过各自的净化后气体输出管向所述甲烷化装置或所述甲烷化装置中的相应甲烷化设备送气。